Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК E21C45/00 

f1 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи рыхлых, раздельно зернистых пород через скважины при неустойчивой кровле пласта. Известен способ добычи погребенных разделннозернистых полезных ископаемых при неустойчивой кровле пла та, включающий вскрытие полезного ископаемого скважиной, монтаж технологических трубопроводов, размыв, ра жижение и откачку полезного ископаемого в виде гидросмеси на поверхность 1. . Однако этот способ предусматрива непрерывный размыв траншеи в покрыв ющих породах и при мощности пустых пород в кровле более 5-10 м практически неосуществим. Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности и достигаем му результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования размыв полезного ископаемого и выда чу его в виде гидросмеси на поверхность 2 |. Однако в условиях затопленной ка меры при большой мощности, пласта и при неустойчивых покрывающих порода добыча из одной скважины ограничена :радиус влияния скважины не превьшае расстояния размывающего действия за топленной гидромониторной струи, В начальной стадии сдвижения пород и поверхности в камеру попадают обрушающиеся глины, там происходит их размыв и продукция скважины глинизируется на 50-80 и даже 1QO%. В этом случае добычу из скважины прекращают, так как полезное ископа емое не извлекается из-за перекрыти песка обрушившимися глинами. Наиболее б.лизким к предлагаемому является устройство скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповьщачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гид ромонитором LZ. Однако в известном устройстве., радиус действия его гидромониторных нйсадок ограничен расстоянием эффек тивного действия затопленной струи и поэтому добыча полезного ископаемого из одной скважины незначительна 4 Целью изобретения является увеличение объема добычи из одной скважины путем увеличения радиуса размыва в условиях выхода обрущения неустойчивых покрьтающих пород на поверхность. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, монтаж технологического оборудования, размьш полезного ископаемого и вьщачу его в виде гидросмеси на поверхность, размыв и выдачу полезного ископаемого из скважины ведут до провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже кровли пласта и обнажения горизонта полезного ископаемого, после чего осуществляют дог олнительный размыв полезного ископаемого на обнаженном горизонте. Кроме того, устройство для осуществления способа скважинной гидродобычи полезных ископаемых, вклю-. чающее смонтированный с опорой на забой пульповьщачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гидромонитором, снабжено грузоподъемным механизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойной частью посредством гибкой тяги с возможностью смещения на пульповыдачном механизме, а устьевой частьюна грузоподъемном механизме. Кроме того, устройство снабжено дополнительным пульповьщачным средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе. На фиг. 1-6 показаны схемы осуществления предлагаемого способа и конструкция устройства для его реализации} на фиг. 7 - конструкция дополнительных гидромонитора и вьщачного механизма; на фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 7. На схемах фиг. 1-6 обозначены пласт 1 полезного ископаемого, покрывающие породы 2, смонтированный в скважине пульповыдачной механизм 3, трубопровод 4 сжатого воздуха, водоподающая труба 5, гидромониторные насадки 6, пульпоприемное отверстие 7, забой опоры 8, гидромонитор 9, забойная часть гидромонитора 10, устьевая часть гидромонитора 11, подвижный грузоподъемный механизм 12,гибкая тяга 13 переменной длины 13,лебедка 14, круговой црркуляционный поток 15, мульда 16 сдвижения, дополнительное пульповыдачное средство 17, породоразрушающая головка 18, компрессор 19, насос 20 и гибкий шланг 21. Способ осуществляют следующим образом. В пробуренной скважине монтируют с опорой на забой пульповыдачиой механизм 3, трубопровод 4 сжатого воздуха, трубопровод 5 напорной воды. Затем по трубам 5 подают напорную воду от насоса 20, а по трубам Д - сжатый воздух от компрессора 19. Струи гидромониторных насадок 6 размывают породы пласта 1, которые в виде гидросмеси откачиваю на поверхность эрлифтом. Откачку пр должают до полного провала покрывающих пород 2 в выр;аботанное пространство и обнажений пласта 1 на што костях скольжения пород внутри муль сдвижения. Затем включают подачу во ды в гидромонитор 9, который предва рительно забойной частью 10 соедине с помощью гибкой тяги 13 с вьщачным механизмом 3. Применение лебедки 14 обеспечивает подвижность гидромонитора. Усть.евую часть гидромонитора 11 соединяют с подвижным грузоподъемным механизмом 12 (трубоукладчик, кран, и т.п.), который расположен вне зоны мульды сдвижения пород. Гидромонитором 9 размывают пласт в новом забое на боковой поверхности мульды сдвижения. Полезное ископаемое попадает на забой скважины и о качивается на поверхность. Гидромонитор 9 направляют тангенциально к образующей мульды сдвижения и образуют циркуляционный поток 15, который размывает (берега) полезные ископаемое. Для отработки глубоких зон по всей длине гидромднитор 9 соединяют с дополнительным пульповьдачным средством 17 и ведут откачку полезного ископаемого из нового забоя. Положение дополнительных гидромонитора и зрлифта периодически меняются для увеличения добычи из одной скважины. Совокупность новых приемов и действия: откачка до полного провала покрывающих пород и обнажения пласта на поверхности скольжения пород, размыв на вновь образованной поверхности совместно с основной откачкой обеспечивают повьшение добычи из одной скважины в несколько раз. Предлагаемый способ осуществляется новым оборудованием, в котором известньй скважинный земснаряд дополнен .падромонитором и подъемником. Соединение дополнительного гидромонитора с вьщачным механизмом и подвижным подъемником обеспечивает зффективное управление размьтом в условиях провала поверхности, I Использование изобретения позволяет расширить область применения скважинной гидродобычи в условиях неглубокого залегания полезного ископаемого под неустойчивыми покрывающими породами.

1. Способ скважинкой гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размьш полезного ископаемого и вьщачу его в виде гидросмесина поверхность, отличающийся тем, что, с целью увеличения объема добычи, из одной скважины путем увеличения радиуса размыва в условиях выхода неустойчивых покрывающих -пород на поверхность, размыв и выдачу полезного ископаемого из скважины ведут до провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже кровли пласта и обнажения горизонта полезного ископаемого, после чего осуществляют дополнительный размыв полезного ископаемого на обнаженном -горизонте, 2.УстрЪйство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповьщачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сробщенньй с гидромонитором, отличающееся тем, что оно снабжено грузоподъемным механизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойной частью посредством гибкой тяги с возможностью смещения на пульповьздачном механизме, а устьевой частью - на грузоподъемном механизме.. 3..Устройство по п. 2, о т л иСП чающееся тем, что оно снаб жено дополнительным пульповьщачным Од средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе.

:.у

V --v У/ /

ГЖ/ 5

Фи1.5